CN1219945C - 高喷插芯组合桩 - Google Patents
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Abstract
本发明是高压旋喷插芯扩底桩及制作方法。由芯桩、桩身和桩底组成，芯桩为柱形或倒锥台形，芯桩可采用钢筋混凝土预制桩，现浇桩，钢结构桩或其他桩，截面为方形，圆形，H形或环形，桩身包裹芯桩，芯桩的下端部为桩底部，桩底部的直径大于芯桩，桩身截面为圆形，半圆形或扇形。芯桩的周围环绕芯桩设置若干根辅助芯桩。芯桩为实心或中空桶状。桩身上间隔设置变径桩身，变径桩身的直径大于桩身。本发明设计合理，结构紧凑，摩擦阻力高，高压旋喷扩底之后，插入钢筋混凝土沉管桩、灌注桩、预制桩、结构桩。应用范围广，可广泛应用于建筑工程、桥梁工程、市政工程、水利工程等的建筑基础、构筑物、设备基础的桩基，以及加固抗洪防渗堤坝坑和抗拔桩的桩基。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑工程、桥梁工程、市政工程、水利工程等各种基础承力的桩，尤其涉及一种高压旋喷插芯扩底桩及制作方法。
背景技术
目前，用于建筑工程、桥梁工程、市政工程、水利工程等的各种基础桩基的结构类型中，有单一结构型桩和组合结构型桩。单一结构桩有沉管灌注桩、钻孔灌注桩、预制方桩、管桩、搅拌桩、CFG桩等；组合结构型桩有夯扩桩、劲性搅拌桩，3M桩等。上述的桩型分别或共同存在一些不足之处。例如，单一结构型桩的性能价格比低，尤其单一结构型桩中的沉管灌注桩、钻孔灌注桩、预制方桩、管桩、搅拌桩、CFG桩存在的缺陷为泥浆污染和噪音问题。组合结构型桩中的夯扩桩在制作过程中产生的振动，尤为扰民，此外，其夯扩的深度不仅有局限性，而且其只能提高端承力。劲性搅拌桩因受搅拌、压力以及设备局限性等因素的影响，其搅拌深度、桩径尺寸都有局限性，对上部软土进行搅拌后较小，而且只能提高部分侧摩阻力，故承载力与价格比不高。
发明内容
本发明的主要目的旨在解决上述桩基中的问题，，提供一种能充分发挥深部水泥土桩表面侧阻力和桩端下端部阻力的高压旋喷插芯扩底桩及制作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
由芯桩，桩身和桩底部组成，芯桩为柱形或倒锥台形，芯桩采用钢筋混凝土预制桩，现浇桩，钢结构桩或其他桩，截面为方形、圆形或H形；沿芯桩表面相对平行设置桩身，桩身包裹芯桩，芯桩的下端部为桩底部，桩底部的直径大于芯桩，桩身截面为圆形、半圆形或扇形。
芯桩可采用钢筋混凝土预制桩，现浇桩、钢结构以及其他任何形式、任何材料构成的具有较高强度和载荷能力的结构桩。桩身增大桩体本身与土摩阻力的表面面积，提高桩的侧阻力。扩大桩底部的直径可提高桩的侧摩阻力，同时能提高端承载力、抗拔力和抗水平推力。
芯桩的周围环绕芯桩设置若干根辅助芯桩。
在芯桩的周围设置辅助芯桩以提高芯桩与桩身的侧摩阻力，进而增加桩身的强度，提高荷载。
芯桩为实心桶状或中空桶状。
中空桶状的芯桩减轻的重量，但不降低侧摩阻力和荷载力。
桩身上间隔设置变径桩身，变径桩身的直径大于桩身。
间隔变径的桩身可增加桩身与土的表面面积，提高侧摩阻力。
间隔变径桩身的直径大于桩身的直径，对原地基或堤坝原体处理的深度可达50m以上，桩径最大可达1.8m以上，掺灰量也高于现有的搅拌桩。
芯桩的中部以下沿芯桩表面相对平行设置桩身，桩身包裹芯桩。
对软土地基(特别是表层为淤泥及淤泥质粘土的软土地基)以下的土层进行桩基处理时，只对下层较好土质进行高压旋喷处理，可最大限度地提高单桩承载力。包裹芯桩的桩身的侧面与若干个相邻包裹芯桩的桩身侧面沿桩身相交，成为一整体。桩身与桩身相交构成一整体，提高桩基础的荷载以及加固抗洪防渗堤坝坑和抗拔桩的桩基。
使用时，先采用高压旋喷桩机进行钻孔，使钻孔的深度达到桩身设计深度后，边旋转边提钻，通过高压旋喷机的高压旋喷注入水泥浆，制成桩身及桩底部。当高压旋喷到设计高度时，停止注浆并拔出钻杆，用沉管桩机或静压桩机或螺旋钻插入一根或数根芯桩。
使用时，先采用高压旋喷桩机进行钻孔，使钻孔的深度达到桩身设计深度后，边旋转边提钻，通过高压旋喷机的高压旋喷注入水泥浆，制成桩身及桩底部。调节高压旋喷桩机的高压旋喷压力在桩身上间隔制成变径桩身，当高压旋喷到设计高度时，停止注浆并拔出钻杆，用沉管桩机或静压桩机或螺旋钻插入一根或数根芯桩。
本发明是高压旋喷插芯扩底桩及制作方法。设计合理，结构紧凑，摩擦阻力高，对下部较好土层进行高压旋喷扩底之后，可插入与旋喷桩同心一根或数根钢筋混凝土沉管桩、灌注桩、预制桩、结构桩或其他任何形式、任何材料构成的具有较高强度及载荷能力的结构作为芯部，以此高强度的芯部来提高桩身的强度。提高了单桩竖向承载力及抗拔、抗水平推力；单桩承载力与价格比高于现有桩型；由于高压旋喷插芯扩底桩使土体阻力降低，容易实现静压桩芯，还可以降低成本；采用多芯结构，应用于大桩径、高承载力桩可进一步降低造价；对于较深下软卧的桩设计，可穿过硬层，通过高压旋喷处理软卧而减少桩身长度；可实现静压插芯桩达到无噪音、无振动、无泥浆排放；桩的承载力可靠，离散性小；施工更快捷。应用范围广，可广泛应用于建筑工程、桥梁工程、市政工程、水利工程等的建筑基础、构筑物、设备基础以及软土地基的桩基，以及加固抗洪防渗堤坝坑和抗拔桩的桩基。本发明应用于实际工程中经检测符合中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-94和《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明详细说明。
图1高压旋喷插芯扩底桩的示意图
图2高压旋喷插芯扩底桩的示意图
图3高压旋喷插芯扩底桩的示意图
图4高压旋喷插芯扩底桩的示意图
图5高压旋喷插芯扩底桩的示意图
图6高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图7高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图8高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图9高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图10高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图11高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图12高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图13高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图14高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
图15高压旋喷插芯扩底桩的示意图
图16高压旋喷插芯扩底桩的截面示意图
1芯桩，2桩身，3桩底部，4辅助芯桩，5变径桩身
具体实施方式
实施例1
由芯桩(1)、桩身(2)和桩底部(3)组成，芯桩(1)为柱形，芯桩(1)采用钢筋混凝土预制桩，截面为方形。沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)，芯桩(1)的下端部为桩底部(3)，桩底部(3)的直径大于芯桩(1)，桩身(2)截面为圆形，如图1、图2、图6、图7、图8、图11、图12、图13所示。
实施例2
由芯桩(1)、桩身(2)和桩底部(3)组成，芯桩(1)为柱形，芯桩(1)采用现浇桩，截面为圆形。沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)，芯桩(1)的下端部为桩底部(3)，桩底部(3)的直径大于芯桩(1)，桩身(2)截面为扇形，如图1、图2、图9、图11、图14所示。
实施例3
由芯桩(1)、桩身(2)和桩底部(3)组成，芯桩(1)为柱形，芯桩(1)采用钢结构桩，截面为H形。沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)，芯桩(1)的下端部为桩底部(3)，桩底部(3)的直径大于芯桩(1)，桩身(2)截面为半圆形，如图1、图2、图8、图10所示。
实施例4
由芯桩(1)、桩身(2)和桩底部(3)组成，芯桩(1)为倒锥台形，芯桩(1)采用钢筋混凝土预制桩，截面为方形。沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)，芯桩(1)的下端部为桩底部(3)，扩底部(3)的直径大于芯桩(1)，桩身(2)截面为圆形，如图6、图7、图8、图11、图12、图13、图15所示。
实施例5
由芯桩(1)、桩身(2)和桩底部(3)组成，芯桩(1)为倒锥台形，芯桩(1)采用现浇桩，截面为圆形。沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)，芯桩(1)的下端部为桩底部(3)，桩底部(3)的直径大于芯桩(1)，桩身(2)截面为扇形，如图9、图11、图14、图15所示。
实施例6
芯桩(1)的周围环绕芯桩(1)设置3根辅助芯桩(4)，如图3所示。
实施例7
芯桩(1)的周围环绕芯桩(1)设置4根辅助芯桩(4)，如图3所示。
实施例8
芯桩(1)为实心桶状，如图1、图2、图3、图5、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图14、图15、图16所示。
实施例9
芯桩(1)为中空桶状，如图4、图6、图13所示。
实施例10
桩身(2)上间隔设置变径桩身(5)，变径桩身(5)的直径大于桩身(2)，如图5所示。
实施例11
芯桩(1)的中部以下沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)，如图2所示。
实施例12
包裹芯桩(1)的桩身(2)的侧面与1个相邻包裹芯桩(1)的桩身(2)侧面沿桩身(2)相交，成为一整体，如图11、图14、图16所示。
实施例13
包裹芯桩(1)的桩身(2)的侧面与2个相邻包裹芯桩(1)的桩身(2)侧面沿桩身(2)相交，成为一整体，如图12所示。
实施例14
使用时，先采用高压旋喷桩机进行钻孔，使钻孔的深度达到桩身(2)设计深度后，边旋转边提钻，通过高压旋喷机的高压旋喷注入水泥浆，制成桩身(2)及桩底部(3)。当高压旋喷到设计高度时，停止注浆并拔出钻杆，用沉管桩机或静压桩机或螺旋钻插入一根或数根芯桩(1)，如图1、图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图13所示。
实施例15
使用时，先采用高压旋喷桩机进行钻孔，使钻孔的深度达到桩身(2)设计深度后，边旋转边提钻，通过高压旋喷机的高压旋喷注入水泥浆，制成桩身(2)及桩底部(3)。当高压旋喷到设计高度时，停止注浆并拔出钻杆，用沉管桩机或静压桩机或螺旋钻插入一根或数根芯桩(1)和数根辅助芯桩(4)，如图3所示。
实施例16
使用时，先采用高压旋喷桩机进行钻孔，使钻孔的深度达到桩身(2)设计深度后，边旋转边提钻，通过高压旋喷机的高压旋喷注入水泥浆，制成桩身(2)及桩底部(3)；调节高压旋喷桩机的高压旋喷压力在桩身上间隔制成变径桩身(5)，当高压旋喷到设计高度时，停止注浆并拔出钻杆，用沉管桩机或静压桩机或螺旋钻插入一根芯桩(1)，如图5所示。
Claims (8)
1、一种高压旋喷插芯扩底桩，其特征是由芯桩(1)、桩身(2)和桩底部(3)组成，芯桩(1)为柱形或倒锥台形，芯桩(1)采用钢筋混凝土预制桩，现浇桩，钢结构桩或其他桩，截面为方形、圆形或H形；沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)；芯桩(1)的下端部为桩底部(3)，桩底部(3)的直径大于芯桩(1)，桩身(2)截面为圆形、半圆形或扇形。
2、根据权利要求1所述的高压旋喷插芯扩底桩，其特征在于所述的芯桩(1)的周围环绕芯桩(1)设置若干根辅助芯桩(4)。
3、根据权利要求1所述的高压旋喷插芯扩底桩，其特征在于所述的芯桩(1)为实心桶状或中空桶状。
4、根据权利要求1所述的高压旋喷插芯桩，其特征在于所述的桩身(2)上间隔设置变径桩身(5)，变径桩身(5)的直径大于桩身(2)。
5、根据权利要求1所述的高压旋喷插芯桩，其特征在于所述的芯桩(1)的中部以下沿芯桩(1)表面相对平行设置桩身(2)，桩身(2)包裹芯桩(1)。
6、根据权利要求1所述的高压旋喷插芯桩，其特征在于所述的包裹芯桩(1)的桩身(2)的侧面与若干个相邻包裹芯桩(1)的桩身(2)侧面沿桩身(2)相交，成为一整体。
7、一种高压旋喷插芯扩底桩的制作方法，其特征是先采用高压旋喷桩机进行钻孔，使钻孔的深度达到桩身(2)设计深度后，边旋转边提钻，通过高压旋喷桩机的高压旋喷注入水泥浆，制成桩身(2)及桩底部(3)；当高压旋喷到设计高度时，停止注浆并拔出钻杆，用沉管桩机或静压桩机或螺旋钻插入一根或数根芯桩(1)。
8、根据权利要求7所述的高压旋喷插芯扩底桩的制作方法，其特征是先采用高压旋喷桩机进行钻孔，使钻孔的深度达到桩身(2)设计深度后，边旋转边提钻，通过高压旋喷机的高压旋喷注入水泥浆，制成桩身(2)及桩底部(3)；调节高压旋喷桩机的高压旋喷压力在桩身上间隔制成变径桩身(5)，当高压旋喷到设计高度时，停止注浆并拔出钻杆，用沉管桩机或静压桩机或螺旋钻插入一根或数根芯桩(1)。
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